老师曾在答疑中提醒要注意水的特性与生物体的关系，当时还提到了水分子的“偶极矩”等物理特性。本文为检索到的一篇相关文章，供同行者参考。

生物医药诺奖得主吕克蒙塔尼耶博士(Luc Montagnier)通过水加载DNA链的电磁信息的实验

吕克・蒙塔尼博士常年任职于法国巴黎的巴斯德研究所，于2008年获得诺奖。

在病菌的研究中，DNA操作技术必不可少，吕克・蒙塔尼博士正是DNA领域的世界顶级专家。而他花费至少6年时间钻研过的课题刚好与“水的记忆能力”相关，确切地说，是“水的关于DNA信息的记忆能力及离域传播能力”。该试验在2009年完成。

支持者认为，水的固有量子力学属性使水分子的相干域中能够存储DNA链对应的电磁学信息；但也有反对者认为，水分子的氢键寿命通常在皮秒（10⁻¹²秒）级别，很难想象它能“记忆”宏观时间尺度的信息；另外，反对者认为，Luc博士在试验中给出了较为苛刻的试验条件，比如一定程度的电磁屏蔽和特定的摇晃频率等，在自然生物界中该实验的条件很难被复现，因此若认为水的该种特性与生物演化有关则是牵强的。

以下是Luc博士的实验过程。

实验过程：

STEP1

吕克・蒙塔尼博士事先准备了两支试管和一个含有104个碱基长的DNA片段。

首先，他将DNA片段溶于水中，并稀释到100万倍。电磁波检测仪从稀释后的DNA水溶液中检测到了低频电磁波信号，频率在500—3,000Hz之间。

然后，他把DNA水溶液滴入试管1。

这一阶段的关键是，DNA水溶液必须经过高度稀释，使DNA不至于因浓度过大而相互干扰，导致无法发射电磁波信号。

STEP2

在发射低频电磁波信号的水溶液试管1旁边，放置一支装有纯净水的试管2。18小时后，试管2中居然发射出了与试管1相同的电磁波信号。

STEP3

吕克・蒙塔尼博士对发射出低频电磁波信号的试管2进行了检测。他在试管2中滴入反应液，进行聚合酶链式反应［注1］。结果，试管2中居然凭空出现了DNA片段。

随后，他确认了试管2中DNA片段的长度——104个碱基长——这与事先准备好的试管1中的DNA片段的长度一致。

［注］聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，能在短时间内使极微量的目的DNA片段特异地扩增上百万倍，被广泛地应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、基因克隆和DNA序列测定等领域。

STEP4

吕克・蒙塔尼博士紧接着做了更进一步的调查，测定试管2中的DNA序列。104个碱基中有102个碱基的排列顺序相同。换言之，试管2中的DNA片段与试管1有98%的相似度。

由于细胞分裂等原因，地球上几乎所有的生物体都离不开DNA复制这个过程。复制的相似度虽然远远大于98%，但也绝不会达到100%，一定会在某一个环节出现误差。

加之，在人为的聚合酶链式反应中，98%是一个极高的DNA回收率，所以可以认定“回收到了相同序列的DNA分子”。

虽然两支试管从来没有产生过物理接触，但信息显然从试管1传导到了试管2。吕克・蒙塔尼博士反复操作，确认了这项实验的再现性。

STEP5

吕克・蒙塔尼博士将试管1放置在实验室A的一个产生微弱磁场的铜线圈内，通过可以记录频率在20—20,000Hz之间的录音设备，记录下试管1所发射的电磁波信号，并通过英特网传送到实验室B。

接着，他将试管2放置在实验室B的一个产生微弱磁场的铜线圈内，向试管2播放从实验室A传送过来的音频文件。

然后，重复STEP3和STEP4的操作，结果在试管2中得到了与试管1中相同序列的DNA分子。

表面上看，从以上的实验似乎可以推论出“水具有记忆信息的能力”。但是在这一系列的实验中，为了回收DNA，采用了聚合酶链式反应技术（或称“PCR技术”），人为地进行聚合酶链式反应的手法。

所以可能会出现一种批判：PCR技术是通过人为手段模拟体内DNA的天然复制过程的、在生物体外实施的分子生物学技术。换句话说，PCR技术实现的是一种在自然生物体中不可能出现的反应。所以，即使水可以记忆信息，也只是在特殊条件下才可能产生的个别现象，并非普遍存在于自然界。

为了探究这个可能的错误，吕克・蒙塔尼博士继续做了一个实验。

STEP6

他事先准备了含有特定的DNA分子的、可以发射低频电磁波信号的水溶液，并将水溶液滴入原代细胞的细胞培养液中。静置数日后，神奇的事情发生了——原代培养细胞中出现了事先准备的DNA分子。

当然，如果事先准备的特定的DNA分子含有可以致死的遗传因子，则数日后确认到的是原代细胞的死亡。

这项实验证实，即便不使用人为的PCR技术，DNA分子可以通过某种特定的、可以发射低频电磁波信号的水溶液被复制。

吕克・蒙塔尼博士的研究成果

吕克・蒙塔尼博士的实验可以推出以下结论：

  1．DNA信息可以通过电磁波信号输入到水中；

  2．被输入到水中的DNA信息可以回收或复制。

该过程中体现出水的一些特殊性质可以对生物体产生重大影响。

以下为目前检索到的一种可能的量子力学解释，该解释用到了水分子特有的一些量子力学特性。

水分子的相干域：水分子的激发态能量是12.06EV，刚好低于水的临界电离能量12.6EV，两者非常接近，这导致水分子刚好可以保持比较好的量子力学特性，不至于轻易瓦解开来，这使得水能够保存DNA分子链震荡带来的电磁场，并形成完整的相干域；这进一步导致在细胞代谢过程中，断开后的两个单链容易稳定且完整地形成新的双螺旋结构而较少发生破损。且由于水的该种电磁特性，导致DNA中的信息得以有机会以电磁波的形式向周边发射。但也有反对者认为，水分子的氢键寿命通常在皮秒（10⁻¹²秒）级别，很难想象它能“记忆”宏观时间尺度的信息；另外，反对者认为，Luc博士在试验中给出了较为苛刻的试验条件，比如一定程度的电磁屏蔽和特定的摇晃频率等，在自然生物界中该实验的条件很难被复现，因此若认为水的该种特性与生物演化有关则是牵强的。

基于以上各种疑问，目前，该试验的各种进阶版仍在不断被提出，但尚未看到显著的进阶成果。

补充：有关水分子的偶极矩和生物化学特性

水分子的偶极矩具有以下‌特殊性‌，并在‌生物演化过程中‌发挥了关键作用：

‌水分子偶极矩的特殊性‌
‌数值较大‌：水分子的偶极矩约为 ‌1.84–1.85 德拜（D）‌，是常见小分子中极性较强的代表之一 ‌。
‌结构不对称导致电荷分离‌：水分子呈 ‌V 形（弯曲）结构‌，氧原子电负性远高于氢原子，使电子云偏向氧端，形成 ‌部分负电荷（δ⁻）‌，而两个氢原子端呈 ‌部分正电荷（δ⁺）‌，正负电荷中心不重合。
‌强极性与氢键形成能力‌：该偶极矩使水分子能作为 ‌强氢键供体和受体‌，一个水分子最多可形成 ‌4 个氢键‌，构建动态氢键网络 ‌。
‌矢量特性明确‌：偶极矩方向从两个氢原子之间的正电荷中心指向氧原子，这一方向性影响其在电场中的取向及与其他分子的相互作用。
‌在生物演化过程中的作用‌是：
水分子的偶极矩通过以下机制深刻影响了生命起源与演化：

‌作为通用溶剂‌：
强极性使水能溶解 ‌离子化合物（如 NaCl）和极性分子（如葡萄糖、氨基酸）‌，为早期生化反应提供了均相反应介质，是‌代谢系统演化基础‌。

‌稳定生物大分子结构‌：

氢键网络参与维持 ‌DNA 双螺旋结构‌（碱基对间氢键依赖水环境）‌
有助于 ‌蛋白质折叠‌与功能构象的稳定，通过偶极-偶极或氢键与极性氨基酸侧链相互作用。
‌调节温度与环境稳定性‌：

高比热容（源于氢键）缓冲生物体内及环境温度波动，为‌早期生命在海洋中演化‌提供热稳定性。
高汽化热支持 ‌蒸发散热机制‌（如出汗、蒸腾作用），提升生物耐热性。
‌促进膜形成与细胞 compartmentalization‌：
水的极性驱动 ‌磷脂自组装成双分子层‌，形成原始细胞膜，实现内外环境分隔，是‌细胞生命出现的关键步骤‌。

‌参与直接生化反应‌：
水作为反应物参与 ‌水解反应‌（如淀粉→葡萄糖、蛋白质水解），也是 ‌脱水缩合‌（如肽键形成）的产物，贯穿能量代谢与大分子合成。

综上，水分子的‌强偶极矩‌不仅是其物理化学特性的根源，更是‌生命得以起源、维持和演化的重要物理基础‌。

文章转载自：http://www.360doc.com/content/25/0623/19/69221464_1156078350.shtml